KR101576134B1 - 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커 - Google Patents

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Abstract

피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커가 개시된다. 본 발명에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커는, 플레이트를 구비한 영구자석이 설치되는 오목한 수용부가 바닥에 형성되고, 상기 수용부의 입구에는 확장된 설치부가 형성된 프레임과, 상기 영구자석과 상기 수용부의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일을 구비하여 상기 설치부에 설치되는 진동판과, 상기 진동판을 상기 설치부에 고정시키기 위한 가스켓과, 상기 프레임의 바깥쪽에 결합되어 상기 보이스 코일에 전기를 인가하기 위한 피씨비를 포함하고, 상기 진동판과 간격을 유지하도록 가장자리가 상기 가스켓에 결합되어 상기 설치부에 결합되는 금속박판과, 상기 금속박판에 밀착되도록 결합되는 압전소자를 포함하는 피에조 스피커를 더 구비하며, 상기 압전소자를 중심으로 상기 금속박판의 가장자리에는, 상기 피에조 스피커에 전원이 인가될 때 상기 금속박판의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 상기 진동판에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단이 마련되되, 상기 서스펜션 수단은, 상기 압전소자가 결합된 중앙 영역의 진동부와, 상기 가스켓에 결합되는 가장자리 영역의 고정부로 구분되고, 상기 진동부와 고정부를 연결하는 적어도 3개 이상의 연결단 및 각각의 연결단 사이에 형성되는 음 방출공을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 피에조 스피커를 구성하는 금속판에 서스펜션 수단이 구비됨으로써, 압전소자의 진동시 금속판의 진동폭이 커지게 되어 고역음을 높여줄 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커{DYNAMIC SPEAKER HAVING PIEZO SPEAKER)}
본 발명은 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다이나믹 스피커에 구비되는 피에조 스피커를 구성하는 금속판에 서스펜션 구조를 부가함으로써, 압전소자의 진동시 진동폭이 커지도록 하여 고역음량을 증가시킬 수 있는 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커에 관한 것이다.
스피커는 전기신호에 의해 진동하는 진동판에 의해 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사시킬 수 있는 음향기기이다.
이러한 스피커에는 여러 가지 방식이 있는데, 음악이나 음성 재생용 다이나믹 방식의 스피커가 널리 사용된다.
다이나믹 방식의 스피커는 영구자석의 자기장 내에 있는 보이스코일에 음성전기신호를 인가하면, 해당 음성전기신호에 따라 형성되는 자기장이 영구자석의 자기장과 상호 작용하여 보이스코일이 진동하게 되고, 보이스코일의 진동에 연동하여 진동판이 진동함으로써 소리를 발생시키는 원리를 이용한다.
일반적으로 텔레비전 수상기나 라디오 수상기 같이 흔히 접하는 전자제품의 경우에는 주로 다이나믹 스피커가 적용되어 있다.
그런데, 다이나믹 스피커는 보이스코일의 진동을 이용한다는 점에서 만족할만한 음향 출력을 얻기 위해서는 보이스코일이 진동할 수 있는 공간을 확보하기 위한 최소한의 두께를 가져야만 한다.
한편, 최근에는 전자기술의 발달로 인하여 음향 출력을 필요로 하는 각종 전자기기의 두께가 얇아져가고 있는데, 그 중 대표적인 예가 휴대폰이다. 이러한 휴대폰이나 이어폰이다. 특히 이어폰에는 다이나믹 스피커가 적용되고 있는데, 고음질을 제공하는데 한계가 있다.
즉, 기존의 다이나믹 스피커로는 고음과 저음을 동시에 구현하기 곤란한 구조적 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-1515815호(공고일: 2015.05.06)에는 다이나믹 스피커와 압전소자를 이용한 스피커가 개시되어 있다. 선행기술에 의한 스피커는, 내측에 수용공간이 형성되는 요크; 상기 수용공간에 배치되고 상면에 플레이트가 구비되는 마그네트; 상기 요크와 상기 마그네트 사이에 배치되는 보이스코일; 상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 보이스코일이 고정되는 진동판; 및 금속판 및 상기 금속판의 적어도 일면에 본딩된 사각형 형태의 압전 세라믹으로 이루어지는 압전 소자가 일체로 결합되고, 상기 압전 소자가 상기 진동판 상측에 배치되도록 상기 요크의 상측 개구부에 마련되는 캡을 포함하고, 상기 압전 세라믹은 상기 금속판보다 작은 면적을 가지며, 상기 금속판에는 상기 압전 세라믹이 본딩되지 않은 부분에 적어도 하나의 구멍이 형성되며, 상기 구멍은, 상기 사각형의 제1 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍과 상기 사각형의 제2 모서리 측에 형성된 적어도 하나의 구멍을 포함하는 것이다.
이와 같은 구조의 스피커는, 저역음을 구현하는 다이나믹 스피커와 고역음을 구현하는 압전 소자를 이용하여 간단한 구조로 고음질을 제공할 수 있는 효과가 제공될 수 있었다.
그러나, 이와 같은 구조의 스피커는, 압전소자가 결합된 금속판의 텐션이 강하여 압전소자의 진동시 진동폭이 크지 않음으로써 고역음량이 증가되지 못하는 문제점이 있었다.
즉, 압전스피커(Piezo)는 다층으로 형성된 압전 세라믹(+)과 금속판(-)을 부착시킨 것으로 교류 신호를 입력하면 압전 세라믹의 결정구조는 신호에 응답하여 변형을 일으키며 수축과 팽창으로 나타나 종방향과 횡방향의 기계적인 진동으로 표출되는 것으로, 금속판의 두께가 얇을수록 금속판이 잘 움직여 진동폭이 커짐으로 음량이 증가되는 구조이다.
이때, 금속판이 너무 얇을 경우 진동폭이 커져 음량이 증가되는 장점은 있었으나, 세라믹이 충격에 약하게 되어 제조공정 및 취급시 크렉이 발생되는 문제점이 있었고, 이로 인하여 금속판을 얇게 제조하는데 한계가 있었던 것이다.
또한, 압전스피커(Piezo)는 최소 3~4v이상의 전원을 인가해야만 스피커로써의 성능을 갖출수 있는 구조로, 낮은전압(V)에서도 음량을 증가시키기 위해 얇은 금속판을 최소 0.1T까지 제조하였으나, 이와 같이 금속판을 얇게 제조하더라도 금속판의 직경이 작을 경우에 텐션이 강하게 되어 진동폭이 작아지게 되고 이로 인하여 음량이 감소하는 현상이 발생되는 문제점이 있었던 것이다.
대한민국등록특허 제10-1515815호(공고일: 2015.05.06)
본 발명의 목적은, 다이나믹 스피커에 구비되는 피에조 스피커를 구성하는 금속판에 서스펜션 구조를 부가함으로써, 압전소자의 진동시 진동폭이 커지도록 하여 고역음량을 증가시킬 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 플레이트를 구비한 영구자석이 설치되는 오목한 수용부가 바닥에 형성되고, 상기 수용부의 입구에는 확장된 설치부가 형성된 프레임과, 상기 영구자석과 상기 수용부의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일을 구비하여 상기 설치부에 설치되는 진동판과, 상기 진동판을 상기 설치부에 고정시키기 위한 가스켓과, 상기 프레임의 바깥쪽에 결합되어 상기 보이스 코일에 전기를 인가하기 위한 피씨비를 포함하고, 상기 진동판과 간격을 유지하도록 가장자리가 상기 가스켓에 결합되어 상기 설치부에 결합되는 금속박판과, 상기 금속박판에 밀착되도록 결합되는 압전소자를 포함하는 피에조 스피커를 더 구비하며, 상기 압전소자를 중심으로 상기 금속박판의 가장자리에는, 상기 피에조 스피커에 전원이 인가될 때 상기 금속박판의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 상기 진동판에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단이 마련되되, 상기 서스펜션 수단은, 상기 압전소자가 결합된 중앙 영역의 진동부와, 상기 가스켓에 결합되는 가장자리 영역의 고정부로 구분되고, 상기 진동부와 고정부를 연결하는 적어도 3개 이상의 연결단 및 각각의 연결단 사이에 형성되는 음 방출공을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커에 의해 달성된다.
상기 연결단은, 소정 크기의 원호형으로 형성되어, 일단은 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 진동부에 연결될 수 있다.
상기 연결단은, 일단은 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 진동부에 연결되는 막대형 또는 굴곡형으로 이루어지되, 다수개의 연결단이 상기 진동부의 중심을 기준으로 방사형으로 연이어 배치될 수 있다.
상기 연결단은, 일방향으로 경사지게 연이어 배치될 수 있다.
상기 피에조 스피커의 중앙에는, 상기 진동판에 의해 발생된 저음을 방출하기 위한 중앙 방출공이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
상기 중앙 방출공은, 다수개로 이루어지고, 다각형으로 이루어질 수 있다.
상기 중앙 방출공은, 다수개가 동심원을 이루는 동심링들 사이에 각각 형성되고, 상기 각 동심링들은 "+"형 연결부에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 플레이트를 구비한 영구자석이 설치되는 오목한 수용부가 바닥에 형성되고, 상기 수용부의 입구에는 확장된 설치부가 형성된 프레임과, 상기 영구자석과 상기 수용부의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일을 구비하여 상기 설치부에 설치되는 진동판과, 상기 진동판을 상기 설치부에 고정시키기 위한 가스켓과, 상기 프레임의 바깥쪽에 결합되어 상기 보이스 코일에 전기를 인가하기 위한 피씨비를 포함하고, 상기 진동판과 간격을 유지하도록 가장자리가 상기 가스켓에 결합되어 상기 설치부에 결합되는 금속박판과, 상기 금속박판에 밀착되도록 결합되는 압전소자를 포함하는 피에조 스피커를 더 구비하며, 상기 압전소자를 중심으로 상기 금속박판의 가장자리에는, 상기 피에조 스피커에 전원이 인가될 때 상기 금속박판의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 상기 진동판에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단이 마련되되, 상기 서스펜션 수단은, 상기 압전소자가 결합된 중앙 영역의 진동부; 상기 가스켓에 결합되는 가장자리 영역의 고정부; 상기 진동부와 고정부에 사이에, 상기 진동부의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 동심원을 갖는 원호형으로 형성되는 다수개의 음 방출공들; 및 각각의 상기 음 방출공 사이에, 상기 진동부와 고정부를 연결하도록 형성되는 연결단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면, 피에조 스피커를 구성하는 금속박판에 텐션을 낮추기 위한 서스펜션 수단이 구비됨으로써, 압전소자의 진동시 금속판의 진동폭이 커지게 되어 고역음을 높여줄 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 서스펜션 수단이 고정부와 진동부, 고정부와 진동부를 연결하는 연결단 및 각 연결단 사이에 음 방출공이 방사형으로 배치됨으로써, 우퍼측 저음이 공징없이 원활하게 방출될 수 있어서 이질감이 최소화될 수 있다.
또한, 서스펜션 역할을 하는 연결단이 방사상으로 조밀하게 구비됨으로써, 우퍼측(저음) 음질 튜닝시 통과되는 음질을 조절할 수 있어서 음질 튜닝에 유리한 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 조밀한 연결단들에 의해 이물질의 유입이 방지되어, 이물질 유입 방지를 위한 별도의 필터 장착이 불필요하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 피에조 스피커를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 결합상태 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제10 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제11 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제12 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 피에조 스피커를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 결합상태 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커(10)는, 플레이트(20)를 구비한 영구자석(30)이 설치되는 오목한 수용부(42)가 바닥에 형성되고, 수용부(42)의 입구에는 확장된 설치부(44)가 형성된 프레임(40)과, 영구자석(30)과 수용부(42)의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일(52)을 구비하여 설치부(44)에 설치되는 진동판(500)과, 진동판(50)을 설치부(44)에 고정시키기 위한 가스켓(60)과, 프레임(40)의 바깥쪽에 결합되어 보이스 코일(52)에 전기를 인가하기 위한 피씨비(80)를 포함한다.
그리고, 이러한 다이나믹 스피커(10)는, 진동판(50)과 간격을 유지하도록 가장자리가 가스켓(60)에 결합되어 설치부(44)에 결합되는 금속박판(72)과, 금속박판(72)에 밀착되도록 결합되는 압전소자(74)를 포함하는 피에조 스피커(70)를 더 구비한다.
가스켓(60)은 진동판(50)을 설치부(44)에 고정 설치함과 동시에, 금속박판(72)의 가장자리와 결합되어 금속박판(72)이 진동판(50)과 간격을 유지하도록 설치부(44)에 설치된다. 이때, 가스켓(60)의 내주면에는 금속박판(72)이 끼움 결합되기 위한 끼움홈이 형성되고, 이 끼움홈에 금속박판(72)의 가장자리가 끼워져 결합되는 것이다.
다이나믹 스피커(10)에 구비되는 피에조 스피커(70)는, 압전소자(74)를 중심으로 금속박판(72)의 가장자리에, 피에조 스피커(70)에 전원이 인가될 때 금속박판(72)의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 진동판(50)에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단(76)이 마련된다.
서스펜션 수단(76)은, 압전소자(74)가 결합된 중앙 영역의 진동부(76A)와, 가스켓(60)에 결합되는 가장자리 영역의 고정부(76B)로 구분되고, 진동부(76A)와 고정부(76B)를 연결하는 적어도 3개 이상의 연결단(76C) 및 각각의 연결단(76C) 사이에 형성되는 음 방출공(76D)을 포함하여 구성되는 것이다.
이때, 각각의 연결단(76C)은, 소정 크기의 원호형으로 형성되어, 일단은 고정부(76B)에 연결되고 타단은 진동부(76A)에 연결된다. 여기서 연결은, 연결단(76C)과 고정부(76B) 및 진동부(76A)가 일체로 형성됨을 의미한다.
이와 같이 연결단(76C)이 원호형으로 형성된 것은, 각각의 연결단(76C)이 진동부(76A)를 낮은 텐션으로 지지하여 압전소자(74)의 진동시 진동폭이 커지도록 하기 위한 것이다. 여기서 텐션(TENSION)은, 연결단(76C)단의 긴장력을 의미하는 것으로, 긴장력이 높으면 진동폭이 작아지고, 긴장력이 낮으면 진동폭이 커진다. 즉, 연결단(76C)의 텐션이 크다는 것은, 연결단(76C)이 진동부(76A)를 강한 탄성력으로 지지하고 있음을 의미하고, 이와 같이 연결단(76C)이 강한 탄성력으로 진동부(76A)를 지지하면, 진동부(76A)가 큰 폭으로 진동할 수 없는 것이다. 따라서, 각 연결단(76C)는 진동부(76A)를 충분한 강성으로 지지하되, 텐션이 낮은 구조로 구성되는 것이다.
그리고, 각각의 연결단(76C)들은 압전소자(74)의 중심을 기준으로 방사형으로 배치될 수 있다. 만약 3개로 이루어졌다면 대략 120°각도로 각각 배치될 수도 있다.
본 실시예에서 다이나믹 스피커(10)과 피에조 스피커(70)는 원형으로 이루어지는 것을 기준으로 설명하나, 이에 국한되는 것은 아니고, 사각형을 포함한 다각형으로 형성될 수도 있는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 다이나믹 스피커(10)의 작용을 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 다이나믹 스피커(10)의 프레임(40)에 형성된 수용부(42)에 영구자석(30)과 플레이트(20)가 설치되고, 프레임(40)의 이면에는 보이스 코일(52)과 피에조 스피커(70)에 전원을 인가하기 위한 피씨비(80)가 설치되며, 설치부(44)에는 진동판(50)과 피에조 스피커(70)가 설치된 상태에서, 보이스 코일(52)과 피에조 스피커(70)에 전원이 인가되면, 진동판(50)에서 발생된 저음은 각 연결단(76C)들 사이에 형성된 음 배출공(76D)들을 통하여 외부로 배출되고, 피에조 스피커(70)에서는 고음이 발생된다.
이와 같이 진동판(50)과 피에조 스피커(70)에서 저음과 고음이 동시에 발생될 수 있다.
한편, 음 배출공(76D)이 압전소자(74)를 중심으로 방사형으로 형성되어 있으므로, 진동판(50)에서 발생된 저음이 공진없이 원활하게 배출될 수 있게 되어 이질감이 최소화될 수 있다.
그리고, 압전소자(74)가 결합되어 작동되는 진동부(76A)과 고정부(76B)를 연결하는 연결단(76C)이 소정 크기의 원호형으로 형성되고, 원호형의 연결단(76C)의 일단부는 고정부(76B)에 연결되고 타단은 진동부(76A)에 연결되므로, 연결단(76C)의 텐션이 작아지게 된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 길고 좁은 폭의 원호형으로 된 연결단(76C)의 양단이 각각 진동부(76A)와 고정부(76B)를 연결하므로, 각 연결단(76C)들의 텐션이 약하게 되므로, 진동부(76A)에서 진동이 발생할 경우에, 진동폭이 높아지게 되어 고역음을 높여줄 수 있게 된다.
다시 설명하면, 금속박판(72)의 중심부를 제외한 가장자리 영역에 텐션이 낮은 구조의 서스펜션 수단(76)이 구비됨으로써, 압전소자(74)의 작동으로 발생되는 금속박판(72)의 진동폭이 높아지게 되고, 이로 인하여 고역음을 높일 수 있게 되는 것이다.
이러한 구조는 서스펜션 수단(76)을 구비하지 않은 다른 구조의 피에조 스피커에서는 기대할 수 없다.
한편, 첨부된 도면 중에서, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 서스펜션 수단(76)은, 연결단(76C)이 일단은 고정부(76B)에 연결되고 타단은 진동부(76A)에 연결되는 막대형로 이루어지되, 다수개의 연결단(76C)이 진동부(76A)의 중심을 기준으로 방사형으로 연이어 배치되는 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.
이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 각 연결단(76C)은 굴곡형으로 형성될 수도있다.
이와 같이, 소정의 폭과 길이를 갖는 각각의 연결단(76C)이 방사형으로 배치됨으로써, 각 연결단(76C)이 진동부(76A)를 안정적이고 낮은 텐션으로 지지하게 되므로 진동폭이 높아질 수 있고 이로 인하여 고역음을 높일 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 연결단(76C)은 진동부(76A)의 중심을 기준으로 소정의 각도로 경사지게 배치된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.
첨부된 도면 중에서, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이며, 도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제4 실시예 내지 제6 실시예에 따른 다이나믹 스피커(10)는, 피에조 스피커(70)의 중앙에, 진동판(50)에 의해 발생된 저음을 방출하기 위한 중앙 방출공(78)이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.
이때, 중앙 방출공(78)은 금속박판(72)에 형성되고, 압전소자(74)의 중앙은 관통공이 형성된 구조를 갖는다.
그리고, 중앙 방출공(78)은, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 다수개로 이루어지고 다각형으로 이루어지며, 대략 1 - 5mm의 크기로 조밀하게 배치된다. 본 실시예들에서는 육각형으로 된 다수개의 중앙 방출공(78)이 조밀하게 형성된 것을 도시하고 설명하나, 이에 국한되지는 않는다.
이와 같이, 피에조 스피커(740)의 중앙에 중앙 방출공(78)이 형성됨으로써, 진동판(50)으로부터 발생된 저음(우퍼측 저음)이 공진없이 원활하게 배출될 수 있고, 이로 인하여 공진에 의한 이질감을 최소화시킬 수 있다.
또한, 중앙 방출공(78)의 수를 조절함으로써 음질튜닝을 유리하게 수행할 수 있고, 중앙 방출공(78)이 조밀하게 형성됨으로써, 이물질의 유입을 방지할 수 있고, 별도의 이물질 방지용 필터를 부착하지 않아도 된다. 즉, 이물질 방지용 필터를 설치할 경우에 공진에 의한 이질감이 발생될 수 있으나, 금속박판(72)에 작은 크기의 중앙 방출공(78)이 조밀하게 배치되어 필터 역할을 수행함으로써, 공진에 의한 이질감을 방지 또는 최소화시킬 수 있도록 하여 맑은음이 출력될 수 있는 것이다.
첨부된 도면 중에서, 도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이며, 도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제7 내지 제9 실시예에 따른 다이나믹 스피커(10)는, 전술한 실시예들의 중앙 방출공(78)이, 다수개가 동심원을 이루는 동심링(78A)들 사이에 각각 형성되고, 각 동심링(78A)들은 "+"형 연결부(78B)에 의해 서로 연결되는 것을 제외하고는 전술한 제4 실시예 내지 제6 실시예와 같다.
이와 같이 과녁 형상을 갖는 중앙 방출공(78)은, 전술한 실시예들과 같이, 진동판(50)으로부터 발생된 저음(우퍼측 저음)이 공진없이 원활하게 배출될 수 있E도록 한다. 따라서 공진에 의한 이질감을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 중앙 방출공(78)의 수를 조절함으로써 음질튜닝을 유리하게 수행할 수 있고, 중앙 방출공(78)이 조밀하게 형성됨으로써, 이물질의 유입을 방지할 수 있고, 별도의 이물질 방지용 필터를 부착하지 않아도 된다. 즉, 이물질 방지용 필터를 설치할 경우에 공진에 의한 이질감이 발생될 수 있으나, 금속박판(72)에 작은 크기의 중앙 방출공(78)이 조밀하게 배치되어 필터 역할을 수행함으로써, 공진에 의한 이질감을 방지 또는 최소화시킬 수 있도록 하여 맑은음이 출력될 수 있는 것이다.
첨부된 도면 중에서, 도 13은 본 발명의 제11 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제11 실시예에 의한 다이나믹 스피커(10)는, 서스펜션 수단(76)이, 압전소자(74)가 결합된 중앙 영역의 진동부(76A)와, 가스켓(60)에 결합되는 가장자리 영역의 고정부(72)와, 진동부(74)와 고정부(72)에 사이에, 진동부(74)의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 동심원을 갖는 원호형으로 형성되는 다수개의 음 방출공(76D)들과, 각각의 음 방출공(76D) 사이에, 진동부(74)와 고정부(72)를 연결하도록 형성되는 연결단(76C)을 포함하여 구성되는 것이다.
즉, 음 방출공(76D)은, 고정부(72) 쪽에 가까운 외측 음 방출공(76D-2)과, 진동부(74) 쪽에 가까운 내측 음 방출공(76D-1)으로 구분되고, 외측 음 방출공(76D-2)의 폭(W1)이 내측 음 방출공(76D-1)의 폭(W2)보다 좁게 형성되며, 각각의 연결단(76C)들이 서로 어긋나게 배치되도록 외측 음 방출공(76D-2)과 내측 음 방출공(76D-1)이 서로 어긋나게 배치되는 것이다.
이와 같이, 동심원을 갖는 원호형의 외측 음 방출공(76D-2)과 내측 음 방출공(76D-1)이 서로 다른 폭(W1,W2)으로 형성되고, 각 외측 음 방출공(76D-2)들 사이, 그리고 각 내측 음 방출공(76D-1) 사이에 형성되는 각각의 연결단(76C)들이 서로 어긋나도록 외측 음 방출공(76D-2)과 내측 음 방출공(76D-1)이 서로 어긋나게 배치됨으로써, 서스펜션 수단(76)이 충분한 강성은 유지하면서 텐션이 낮아지게 되어 압전소자(74)의 진동시 금속박판(72)의 진동폭이 커지게 되어 고역음을 높여줄 수 있게 된다.
또한, 원호형의 음 방출공(76D)들이 동심원을 이루어 진동부(76A)와 고정부(76B) 사이에 방사상으로 배치되므로, 진동판(50)으로부터 발생된 저음이 원활하게 배출될 수 있다.
첨부된 도면 중에서, 도 14는 본 발명의 제12 실시예에 따른 피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커의 서스펜션 수단을 도시한 평면도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제12 실시시예에 따른 다이나믹 스피커(10)는, 도 13에 도시된 피에조 스피커(70)의 중앙에 중앙 음 배출공(78)이 형성된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다. 이때,음 배출공(78)은 다각형 구조로 형성될 있고, 과녁 형상으로 형성될 수도 있다.
이와 같은 중앙 방출공(78)은, 전술한 실시예들과 같이, 진동판(50)으로부터 발생된 저음(우퍼측 저음)이 공진없이 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 따라서 공진에 의한 이질감을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 피에조 스피커(70)의 금속박판(72)에 서스펜션 수단(76)이 구비되고, 중앙에는 중앙 배출공(78)이 구비됨으로써, 피에조 스피커의 진동폭을 높여 고역음을 높일 수 있고, 진동판(50)에 의해 발생된 저음이 원활하게 배출됨으로써 공진에 의한 이질감을 방지하거나 최소화할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 다이나믹 스피커 20 : 플레이트
30 : 영구자석 40 : 프레임
42 : 수용부 44 : 설치부
50 : 진동판 52 : 보이스 코일
60 : 가스켓
76 : 서스펜션 수단 76A : 진동부
76B : 고정부 76C : 연결단
76D : 음 배출공 76D-1 : 내측 음 배출공
76D-2 : 외측 음 배출공 78 : 중앙 방출공
78A : 동심링 78B : 연결부
80 : 피씨비

Claims (10)

  1. 플레이트를 구비한 영구자석이 설치되는 오목한 수용부가 바닥에 형성되고, 상기 수용부의 입구에는 확장된 설치부가 형성된 프레임과, 상기 영구자석과 상기 수용부의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일을 구비하여 상기 설치부에 설치되는 진동판과, 상기 진동판을 상기 설치부에 고정시키기 위한 가스켓과, 상기 프레임의 바깥쪽에 결합되어 상기 보이스 코일에 전기를 인가하기 위한 피씨비를 포함하고,
    상기 진동판과 간격을 유지하도록 가장자리가 상기 가스켓에 결합되어 상기 설치부에 결합되는 금속박판과, 상기 금속박판에 밀착되도록 결합되는 압전소자를 포함하는 피에조 스피커를 더 구비하며,
    상기 압전소자를 중심으로 상기 금속박판의 가장자리에는,
    상기 피에조 스피커에 전원이 인가될 때 상기 금속박판의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 상기 진동판에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단이 마련되되,
    상기 서스펜션 수단은,
    상기 압전소자가 결합된 중앙 영역의 진동부와, 상기 가스켓에 결합되는 가장자리 영역의 고정부로 구분되고, 상기 진동부와 고정부를 연결하는 적어도 3개 이상의 연결단 및 각각의 연결단 사이에 형성되는 음 방출공을 포함하여 구성되고,
    상기 피에조 스피커의 중앙에는,
    상기 진동판에 의해 발생된 저음을 방출하기 위한 중앙 방출공이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결단은,
    소정 크기의 원호형으로 형성되어, 일단은 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 진동부에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결단은,
    일단은 상기 고정부에 연결되고 타단은 상기 진동부에 연결되는 막대형 또는 굴곡형으로 이루어지되, 다수개의 연결단이 상기 진동부의 중심을 기준으로 방사형으로 연이어 배치되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결단은,
    일방향으로 경사지게 연이어 배치되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 방출공은,
    다수개로 이루어지고, 다각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 방출공은,
    다수개가 동심원을 이루는 동심링들 사이에 각각 형성되고, 상기 각 동심링들은 "+"형 연결부에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  8. 플레이트를 구비한 영구자석이 설치되는 오목한 수용부가 바닥에 형성되고, 상기 수용부의 입구에는 확장된 설치부가 형성된 프레임과, 상기 영구자석과 상기 수용부의 내측면 사이에 배치되는 보이스 코일을 구비하여 상기 설치부에 설치되는 진동판과, 상기 진동판을 상기 설치부에 고정시키기 위한 가스켓과, 상기 프레임의 바깥쪽에 결합되어 상기 보이스 코일에 전기를 인가하기 위한 피씨비를 포함하고,
    상기 진동판과 간격을 유지하도록 가장자리가 상기 가스켓에 결합되어 상기 설치부에 결합되는 금속박판과, 상기 금속박판에 밀착되도록 결합되는 압전소자를 포함하는 피에조 스피커를 더 구비하며,
    상기 압전소자를 중심으로 상기 금속박판의 가장자리에는,
    상기 피에조 스피커에 전원이 인가될 때 상기 금속박판의 텐션을 낮추고 진동폭을 증가시키며, 상기 진동판에 의해 발생된 저음이 외부로 방출되도록 하기 위한 저음 방출기능을 갖는 서스펜션 수단이 마련되되,
    상기 서스펜션 수단은,
    상기 압전소자가 결합된 중앙 영역의 진동부;
    상기 가스켓에 결합되는 가장자리 영역의 고정부;
    상기 진동부와 고정부에 사이에, 상기 진동부의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 동심원을 갖는 원호형으로 형성되는 다수개의 음 방출공들; 및
    각각의 상기 음 방출공 사이에, 상기 진동부와 고정부를 연결하도록 형성되는 연결단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 음 방출공은,
    상기 고정부 쪽에 가까운 외측 음 방출공과, 상기 진동부 쪽에 가까운 내측 음 방출공으로 구분되고, 상기 외측 음 방출공의 폭이 상기 내측 음 방출공의 폭보다 좁게 형성되며,
    각각의 상기 연결단이 서로 어긋나게 배치되도록 상기 외측 음 방출공과 내측 음 방출공이 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 피에조 스피커의 중앙에는,
    상기 진동판에 의해 발생된 저음을 방출하기 위한 중앙 방출공이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는,
    피에조 스피커를 구비한 다이나믹 스피커.

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